• 한국통신학회논문지
• /
• 제40권10호
• /
• pp.1940-1946
• /
• 2015

차세대 광가입자망시스템에서는 전송속도 및 전송거리 향상을 위해 코히어런트 광전송 시스템이 검토되고 있다. 그런데 이 전송방식의 경우 I/Q 불균형 요인에 의해 전송 성능 저하를 일으킬 수 있으며, 가입자 수신부 내부 구조의 비대칭성은 I/Q 진폭불균형의 주 요인이 될 수 있다. 따라서 안정적인 전송 성능 보장을 위해서는 이런 불균형 성분을 제거하거나 보상해주어야 한다. 본 논문에서는 I/Q 진폭불균형의 원인 및 전송 성능에 미치는 영향을 분석하고, 수신부에서 발생하는 I/Q 진폭불균형 요인을 보상하는 방식을 제시하였다. 또한 시뮬레이션을 통해 제안한 방식의 성능을 보인다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제30권1A호
• /
• pp.37-45
• /
• 2005

본 논문에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서 I/Q(In-phase/Quadrature) 불균형에 의한 영향을 분석하고 I/Q 불균형이 발생하는 경우에 신호를 검출하는 방식을 제안한다. 또한, 제안된 검출방법을 위한 채널 추정 방식 및 파일럿 신호를 설계하는 방식을 제안한다. OFDM 시스템에서 I/Q 불균형은 SIR(Signal to Interference Noise Ratio)을 감소시켜, 성능을 열화시키므로 강건한 검출방식이 요구된다. 제안된 검출방식은 기존의 방식과 달리, I/Q 불균형에 의하여 발생되는 OFDM 신호의 특성을 이용하여 신호를 검출함으로써 SIR 손실을 줄이며 I/Q 불균형에 의한 영향을 효과적으로 억제할 수 있다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제52권2호
• /
• pp.18-26
• /
• 2015

본 논문에서는 직접 변환 방식을 사용하는 RF 중계기에서 I/Q 불균형을 유발하는 파라미터를 분석하고 이를 추정하기 위한 방법에 대하여 연구하였다. 중계기에서는 RF 신호를 기저 대역으로 변환하는 수신단에서 실수부와 허수부의 진폭, 위상 불일치 및 필터 불일치가 발생하며 기저 대역 신호를 RF 신호로 변환하는 송신단에서 진폭과 위상의 불일치가 발생하게 된다. 이에 따라 중계기 구조에서 I/Q 불균형이 발생하는 요소를 순서대로 모델링 하고, 해당 파라미터를 추정하기 위한 송신단에서 수신단으로의 피드백 시험 구조를 제안하였다. 시험 송신 신호와 수신 신호의 비교를 통해 각 실수부와 허수부 신호 성분이 섞이면서 발생한 I/Q 불균형 요소를 추정할 수 있음을 기술하였으며, 추정한 파라미터를 이용하여 직접 변환 RF 중계기에서 I/Q 불균형 현상이 적절히 보상되었음을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제51권11호
• /
• pp.3-10
• /
• 2014

무선 통신 시스템의 집적화 및 비용 절감을 위해 복잡한 필터를 사용하는 헤테로다인 수신기 대신 직접 변환 수신기가 재조명되고 있다. 이에 따라 직접 변환 수신기의 성능 저하 요인을 개선하기 위한 방법 중 하나로 I/Q 불균형 문제, 즉 실수부와 허수부의 진폭, 위상 불일치 개선을 위한 연구가 진행되었다. 그러나 기존 협대역 시스템 중심의 연구에서 크게 고려하지 않아도 되었던 저역 통과 필터의 불일치 문제가 통신 시스템의 광대역화 추세에 따라 직접 변환 수신기의 I/Q 불균형 현상에 심각한 영향을 미칠 수 있게 되었다. 이에 따라 본 연구에서는 10MHz의 광대역 신호를 발생시켜 중심 주파수로부터 각각 ${\pm}8MHz$로 이동시켜 필터 불일치에 의한 영향이 주파수 선택적으로 나타남을 확인하고, 기존의 I/Q 불균형 모델링에서 주로 다루었던 진폭, 위상 불일치에 더하여 필터 불일치 모델링을 추가하였다. 또한 각 불일치 요소를 제거하기 위한 보상 방법을 제시하였다. 모의실험을 통해, 제안한 I/Q 불균형 보상기는 필터 불일치가 존재하는 상황에서 주파수에 따른 신호 왜곡의 차이를 보상함을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제15권7호
• /
• pp.661-668
• /
• 2004

본 논문은 위버구조 low-IF 송신부를 구성하는 위버구조 혼합기의 출력단에 나타나는 스퓨리어스 신호를 제거하기 위한 방법을 제안한다. 스퓨리어스 신호는 고주파 혼합기를 사용한I/Q경로 신호의 이득 및 위상 부정합 그리고 I/Q신호를 위한 국부 발진기의 90$^{\circ}$ 위상 부정합에 의해 위버구조 혼합기의 출력단에 나타난다. 고주파 I/Q 경로 신호의 부정합은 스퓨리어스 신호로부터 진폭 부정합과 위상 부정합으로 유도되어 진폭 및 위상 부정합 정도에 의한 부호와 크기 함수로 검출하였다. 제안된 방법은 low-IF상향 혼합기의 출력단에 나타나는 송신 신호를 부정합 검출 회로의 고주파 혼합기에 공급하여 얻어지는 하향 변환된 기저대역 신호와 디지털 신호 처리부에서 수정된 기저 대역 신호와의 상관도를 구하여 진폭 및 위상 부정합을 보상하고 스퓨리어스 신호를 제거한다. 진폭 및 위상 부정합의 크기와 부호는 A/D 변환 후에 디지털 영역에서 독립적으로 결정되며, 부정합의 크기와 부호를 이용하여 디지털 신호 처리부에서 I/Q 경로 신호의 크기와 위상을 연속적으로 조절하여 스퓨리어스 신호를 제거한다. 본 논문에서는 수식적 해석과 성능 시뮬레이션 통하여 제안된 방법의 타당성을 검증하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제7권4호
• /
• pp.570-575
• /
• 2012

In a wireless communication RF transmitter, the output of a quadrature modulator (QM) is distorted by not only the linear imperfection features such as in/quadrature-phase (I/Q) input gain imbalance, local phase imbalance, and local gain imbalance but also the nonlinear imperfection features such as direct current (DC) offset and mixer nonlinearity related to in-band spurious signal. In this paper, we propose the unified QM model to analyze the combined effects of the linear and nonlinear imperfection features on the performance of the QM. The unified QM model consists of two identical nonlinear systems and modified I/Q inputs based on the two-port nonlinear mixer model. The unified QM model shows that the output signals can be expressed by mixer circuit parameters such as intercept point and gain as well as the imperfection features. The proposed approach is validated by not only simulation but also measurement.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제13권9호
• /
• pp.1803-1810
• /
• 2009

본 논문은 OFDM을 사용하는 DVB-T 시스템에서 발생하는 IQ 불평형 오류를 추정하고 보상하는 문제를 Matlab으로 성능 평가하고, 이 중 IQ 불평형 오류 추정 보상 회로 부분을 Xilinx의 System Generator를 이용하여 FPGA로 설계 구현하여 성능을 비교 평가한 것이다. 모의실험 결과, Matlab 결과와 System Generator 결과 모두 IQ 불평형 오류가 우수하게 추정 보상됨을 확인하였으며, 또한 구현한 FPGA의 성능을 평가하기 위해 Hardware co-simulation 과정을 통해 Xilinx Sparta3 xc3s1000 fg676-4 target Device에 로딩하고, 타이밍 해석과 resource량도 확인함으로서 성능을 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제31권12C호
• /
• pp.1265-1272
• /
• 2006

본 논문에서는 OFDM을 기반으로 하는 직접변환(Direct-conversion) 수신기에서 발생하는 I/Q 불균형(mismatch)문제를 효과적으로 제거할 수 있는 새로운 보상기법을 제시한다. OFDM심볼에 0의 값을 갖는 null 부반송파를 삽입하여 전송한 후에, 수신단에서 FFT후의 null 부반송파로부터 I/Q 불균형 관한 파라미터 값을 추정하고, 이를 이용하여 데이터 심볼에서 I/Q 불균형 효과를 제거하는 방법으로, 효율적이며 낮은 복잡성(complexity)이 제안 방식의 수요 특징이다. 모의실험 결과로부터 소수의 null 부반송파로도 충분한 I/Q 불균형 효과를 제거하는 결과를 얻을 수 있었다. 또한 제안된 방식은 주파수 선택적 페이딩 채널에서도 I/Q 불균형이 잘 제거됨을 보였다.

• Journal of Communications and Networks
• /
• 제15권4호
• /
• pp.383-397
• /
• 2013

In this paper, the sensitivity of massive antenna arrays and digital beamforming to radio frequency (RF) chain in-phase quadrature-phase (I/Q) imbalance is studied and analyzed. The analysis shows that massive antenna arrays are increasingly sensitive to such RF chain imperfections, corrupting heavily the radiation pattern and beamforming capabilities. Motivated by this, novel RF-aware digital beamforming methods are then developed for automatically suppressing the unwanted effects of the RF I/Q imbalance without separate calibration loops in all individual receiver branches. More specifically, the paper covers closed-form analysis for signal processing properties as well as the associated radiation and beamforming properties of massive antenna arrays under both systematic and random RF I/Q imbalances. All analysis and derivations in this paper assume ideal signals to be circular. The well-known minimum variance distortionless response (MVDR) beamformer and a widely-linear (WL) extension of it, called WL-MVDR, are analyzed in detail from the RF imperfection perspective, in terms of interference attenuation and beamsteering. The optimum RF-aware WL-MVDR beamforming solution is formulated and shown to efficiently suppress the RF imperfections. Based on the obtained results, the developed solutions and in particular the RF-aware WL-MVDR method can provide efficient beamsteering and interference suppressing characteristics, despite of the imperfections in the RF circuits. This is seen critical especially in the massive antenna array context where the cost-efficiency of individual RF chains is emphasized.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제32권11A호
• /
• pp.1146-1153
• /
• 2007

본 논문에서는 RF 단에서 직접변환 방식을 사용하고 있는 Wibro 상향링크에서 대칭되는 부반송파 간 확산으로 작용하여 성능 저하를 일으키는 I/Q 불균형(I/Q Imbalances)의 영향을 분석하였다. 전체 부반송파를 한 사용자가 모두 사용하는 OFDM 시스템과 달리, OFDMA 시스템에서는 대칭되는 부반송파가 각기 다른 사용자에게 할당 되는 부채널 할당 방법을 사용한다. 그러므로 I/Q 불균형 성분의 추정은 불가능 해지고, 이로 인해 왜곡된 수신 신호를 보상해줄 수 없다. 이러한 I/Q 불균형 문제를 해결하기 위해, 본 논문에서는 대칭되는 부반송파들이 한 사용자에게 할당 될 수 있도록 새로운 부채널 할당 방법을 제안한다. 새로운 부채널 할당방법을 적용하면, I/Q 불균형으로 인한 왜곡 성분의 추정이 가능해지곤 I/Q 불균형이 존재하지 않을 때의 성능과 비슷한 수준가지 보상할 수 있게 된다. 적절한 신호 검출 기법을 사용할 경우, 채널 성분과 결합한 I/Q 불균형 성분으로 인해 다이버시티 이득으로 인한 성능 향상 효과까지 얻을 수 있음을 SER(Symbol Error Rate) 성능을 통해 확인 할 수 있다.